Гигантская раковина моллюска сохранила 30-летнюю историю климатических изменений

Фото из открытых источников

Огромная раковина моллюска с Большого Барьерного рифа фиксировала температуру морской воды и количество осадков месяц за месяцем на протяжении примерно 30 лет в начале 1800-х годов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Global and Planetary Change.

«Когда вы плаваете в лазурных водах Большого Барьерного рифа, на морском дне практически невозможно не заметить одно существо: гигантский двустворчатый моллюск», — написали авторы исследования.

Оказалось, один из этих моллюсков вел дневник. Примерно 30 лет в конце 1700-х и начале 1800-х годов он ежедневно откладывал новый слой раковин в лагуне на северном рифе, и химический состав каждого слоя впитывал окружающую воду.

Бохао Донг из Мельбурнского университета, первый автор исследования, сотрудничал с Эми Прендергаст из Мельбурнского университета, Шоном Ульмом из Университета Джеймса Кука и другими для ознакомления с его содержанием.

«История раковины показывает, что до повсеместного потепления в индустриальную эпоху лето в Джигурру было прохладнее, чем сегодня, а зимы были на удивление похожими», — написали они.

Tridacna gigas — крупнейший в мире из ныне живущих двустворчатых моллюсков. Его диаметр может достигать 1,2 метра, а вес — более 200 килограммов.

«На протяжении своей долгой жизни эти моллюски записывают в своих раковинах записи о своей повседневной жизни, создавая автобиографический дневник», — написали авторы.

День и ночь оставляют на раковине микроскопические суточные линии, а времена года — более широкие полосы, чем-то похожие на годичные кольца деревьев. «Линии роста дают даты, точно так же, как мы датируем записи в своих дневниках», — объяснили они. «Окружающая морская вода записывает содержание, формируя химический состав каждого нового слоя».

Или, как они выразились: «Геохимия — это язык, на котором написан этот климатический дневник».

Раковина длиной 58 сантиметров была найдена в лагуне Джигурру, также известной как группа островов Ящериц. Джиигурру имеет огромное значение для аборигенских общин Дингаал и Нгуррумунгу, а найденные там раковинные кучи свидетельствуют о том, что аборигены жили здесь не менее 6500 лет.

Радиоуглеродный анализ показал, что моллюск жил примерно с 1785 по 1827 год, ближе к концу Малого ледникового периода. «Под микроскопом мы насчитали почти 10 900 ежедневных линий роста, что свидетельствует о том, что он прожил около 30 лет», — пояснили исследователи.

Затем последовало бурение. «Мы просверлили 784 крошечных отверстия, чтобы взять образцы порошка из слоев раковины», — написали авторы, измеряя формы кислорода и углерода в каждом из них.

Кислород помог им оценить температуру морской воды, а углерод дал подсказки о количестве осадков. Сопоставив эти данные с линиями роста, они создали помесячную картину состояния рифа до начала промышленного потепления.

Другие исследователи извлекали аналогичные данные из самых неожиданных мест, в том числе из красных водорослей, отслеживающих ежедневную температуру океана, и из раковин улиток, сохраняющих информацию об экстремальных осадках.

По сравнению с температурами, измеренными в той же лагуне в период с 1995 по 2015 год, вода около 225 лет назад была примерно на 0,6–0,9 градуса Цельсия холоднее в течение года. Лето было на 0,9–1,2 градуса Цельсия прохладнее, но зимы практически не отличались.

В обоих случаях меньшее значение получено из варианта реконструкции, учитывающего сезонные изменения солености морской воды.

Стоит отметить эту летнюю разницу, поскольку именно летняя жара провоцирует массовое обесцвечивание кораллов. Большой Барьерный риф в последние годы потерял рекордное количество кораллов, хотя и демонстрирует признаки восстановления.

«Дневник раковин рассказал нам больше, чем просто о температуре», — написали авторы.

Содержание углерода в атмосфере отражало колебания между более влажными и более засушливыми сезонами, а температура повышалась и понижалась с двух-трехлетними циклами, соответствующими условиям, подобным Эль-Ниньо и Ла-Нинья.

Более теплые и засушливые годы, подобные Эль-Ниньо, чаще наблюдались в конце 1700-х годов. В начале 1800-х годов чаще устанавливались более прохладные и влажные условия, подобные Ла-Нинья, включая самые сильные явления за всю историю наблюдений.

«При использовании одного среднего значения все эти детали будут упущены», — написала команда.

Явление Эль-Ниньо сегодня может выглядеть совсем иначе. Данные, полученные при изучении кораллов, свидетельствуют о том, что Эль-Ниньо сейчас сильнее, чем когда-либо за последние тысячу лет.

Подробные климатические данные, относящиеся к периоду до индустриализации, в основном получены из Северного полушария и высоких широт, а тропические районы Южного полушария представляют собой значительный пробел.

Другие улики подтверждают историю моллюска. Кораллы в других местах Большого Барьерного рифа и на северо-западе Австралии указывают на похолодание морей или изменения океанических условий, данные про антарктический лед свидетельствуют о похолодании и изменении циркуляции, а кораллы Галапагосских островов фиксируют частые явления Ла-Нинья в начале 1800-х годов.

«В совокупности эти архивные данные позволяют составить более широкую картину событий в Южном полушарии», — написали авторы. Тем не менее, «это не было единым событием», и похолодание в Джигурру было меньше, чем по многим оценкам для Северного полушария.

Это всего лишь одна раковина из одной лагуны, возраст которой составляет около трех десятилетий, поэтому она не может говорить за весь риф.

Масштаб похолодания также зависит от предположений о химическом составе морской воды, и данные об углеродном балансе лучше рассматривать как приблизительное представление о влажных и засушливых периодах, а не как точное измерение количества осадков.

Раковины с других рифов Индо-Тихоокеанского региона могли бы дополнить картину. «Внутри гигантских раковин моллюсков, возможно, еще много лет хранятся записи о климате», — пишут авторы.